数电课程设计

数字电子技术课程设计报告书。

2023年 6月 8日

计时器电路设计。

1 设计目的。

1）进一步学习和掌握数字电路的工作原理，培养和提高电路设计的能力；

2）学会使用软件做**实验，修改、完善、验证和实现电路的设计方案；

3）掌握常用数字电子器件的逻辑功能及使用方法；

4）熟悉555方波振荡器的应用；

5）熟悉电子秒表的工作原理和电路设计。

2 设计思路。

通过555方波振荡器产生方波，输出脉冲信号cp，脉冲输入计数器开始计数，再经过译码器译码，最后通过数码管显示计数结果。

3 设计原理及过程

电子秒表电路基本组成框图如图1所示，它主要由多路谐调振荡器、计数器、译码器和数码显示器4部分组成。

3.1 设计框图。

图1 电子秒表电路的基本组成方框图。

3.2 电路设计。

图2 电路总图。

1）信号产生电路。

555定时器是一种电路结构简单，使用方便灵活，用途广泛的多功能电路。在电路中接入rc电路可以有助与获得较低的振荡频率，而且通过改变r、c的值可以很容易实现对频率的调节。

图3 脉冲信号产生电路。

如图3中，vcc通过r3、d2向电容c2充电，充电时间为tph≈0.7rac2;电容器c2通过d1、rb及555中的三极管t放电，放电时间为tpl≈0.7rbc2。

因而，振荡频率为：

电路输出波形的占空比：

其中为加上滑动变阻器上部分电阻，为与滑动变阻器下部分电阻之。

2）计数译码显示电路。

图4 计数、译码电路。

74ls290是异步十进制计数器，它由一个一位二进制计数器和一个异步五进制计数器组成。如果计数脉冲由端ina输入，输出由qa端引出，即得二进制计数器；如果计数脉冲由inb端输入，输出由qb、qc、qd引出，即是五进制计数器；如果将qa与inb相连，计数脉冲由ina输入，输出由qa、qb、qc、qd引出，即得8421码十进制计数器。

74ls48七段数码管译码器驱动器，四位二进制信号输入，a、b、c、d、e、f、g是七段译码器的输出驱动信号。低电平有效，可直接驱动共阳极七段数码管。使能端（lt、rbi、bi/rbo）起辅助控制作用。

lt是试灯输入端，当lt=0，bi=1时，不管其它输入是什么状态，输出七段全亮；bi静态灭灯输入，当bi=0，显示管熄灭；rbi为动态灭零输入，当lt=1，rbi=0时，如果abcd=0000时，a到g均为各段熄灭；rbo动态灭零输出，与bi共用一个引出端。当在动态灭零时输出才为0。片间与rbi配合，可用于熄灭多位数字前后所不需要显示的零。

4 系统调试与**结果。

4.1系统调试。

在multisim上运行按电路总图组装好的电路图，并观察数码显示管是否按照所需要求工作。

4.2**结果。

电路运行后显示管正常计数，从0开始到99结束，合上j2暂停计时，合上j1数码显示器清零。

5 主要仪器与设备。

74ls290 3片 74ls48 2片 555定时器 1片

100滑动变阻器电阻 1个二极管 2个 100欧姆电阻 2个。

100nf电容 1个 10nf电容 1个阴极七段数码管 2个。

6 设计体会。

该设计比较简单，而且最大的计时是99秒，另外精确度不高。该计时器只是粗略的计时且时间不能超过99秒。虽然设计比较简单、功能也不强，但是通过这次的课程设计，学到了很多知识，也进一步了解自己。

如对数字电子器件的功能和应用有了更加深刻的认识和理解，并进一步掌握了使用multisim进行电路设计和**的方法和技巧。实践是检验真理的唯一标准。通过自己动手做课程设计，在设计过程中认识到自己在很多方面有很多的不足，理论知识掌握的不牢固。

还有自己认识到一个人的能力不是一下子就变得很强，而是一个慢慢的积累过程。因此在以后的学习过程中认真学习，一点一滴的积累。不断提高自己的理论水平，加强动手能力。

还有重要的一点就是要有足够的耐心！这点是非常重要的，不管做什么事情需要耐心。在课程设计中，需要耐心的画电路图，一次又一次的进行调试，检查文档的格式等。

最后，最重要的一点就是认真对待每件事情，不管做得好坏与否！

2] 赵天和．电子爱好者实用资料大全[m]．北京：人民邮电出版社，1997．

3] 黄智伟。基于ni multisim的电子电路计算机**设计与分析[m]. 北京：电子工业出版社， 2008.

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